Verfahren zum Bleichen von Holzschliff und anderem mechanisch erzeugtem
Fasermaterial Zusatz zum Patent 931690
Gebräuchlichste Bleichmittel, wie elementares
Chlor, Hypochlorit, Chlordioxyd oder Chlorit, sind bestens für die Bleiche von inkrustenfreien
Fasern, wie Textilfasern oder Zellstoff, geeignet; will man dagegen mechanisch erzeugte
inkrustenreicheFaserstoffe, wie Stroh- oder Holzstoff, mit diesen Bleichmitteln
bleichen, dann werden zuerst die Inkrusten, besonders das bis 30 % des Gesamtgewichtes
ausmachende Lignin herausgelöst, wobei sich das gelbbis orangegefärbte Ligninchlorid
bildet. Man müßte somit erst die Inkrusten mit dem Bleichmittel entfernen, um dann
nach deren restloser Beseitigung den Weißgehalt des Fasermaterials erhöhen zu können;
dies ist aber aus wirtschaftlichen Gründen nicht möglich. Die Bleiche von mechanisch
erzeugten Faserstoffen war bis vor kurzer Zeit daher noch vollkommen problematisch.
Man hat sich zwar mit einer gewissen Aufhellung solcher Fasern durch Behandlung
mit Reduktionsmitteln beholfen; dies war jedoch kein echter Bleichprozeß, sondern
nur eine vorübergehende Aufhellung, der Grad der Aufhellung war außerdem sehr begrenzt
und konnte selbst bei stärkster Erhöhung der Chemikalienzusätze nicht weiterverbessert
werden.A process of bleaching wood pulp and other fibrous material mechanically generated additional patent 931,690 Most common bleaching agents such as elemental chlorine, hypochlorite, chlorine dioxide or chlorite, are suited for the bleaching of inkrustenfreien fibers such as textile fibers or wood pulp, suitable; if, on the other hand, mechanically produced, encrusted fibers, such as straw or wood pulp, are to be bleached with these bleaching agents, then the encrusts, especially the lignin, which makes up 30% of the total weight, are removed first, whereby the yellow to orange-colored lignin chloride is formed. One would therefore first have to remove the incrustations with the bleaching agent in order to be able to increase the whiteness of the fiber material after they have been completely removed; but this is not possible for economic reasons. The bleaching of mechanically produced fibers was therefore still completely problematic until recently. It is true that a certain lightening of such fibers has been made by treating them with reducing agents; However, this was not a real bleaching process, but only a temporary lightening; the degree of lightening was also very limited and could not be further improved even with the greatest increase in the addition of chemicals.
Erst mit der Einführung der Peroxydbleiche nach dem Patent 931 Ego
ist es möglich geworden, mechanisch erzeugte Faserstoffe zu bleichen und dadurch
gleichzeitig die Verwendungsmöglichkeiten
solcher Stoffe in ungeahnter
Weise zu erweitern.. Die Peroxydbleiche hat nicht nur die überwindüng der Nachteile
der reduzierenden Aufhellung gebracht, sondern darüber hinaus auch gleichzeitig
in fasertechnischer Beziehung Vorteile geboten. Denn die mit Peroxyd gebleichten
Stoffe haben nicht nur einen höheren Weißgehalt, sondern daraus erzeugte Papiere
haben eine bessere Bedruckbarkeit, eine verbesserte Opazität und ergeben sehr weiche
Blätter mit einem samtartigen Griff. Durch diesen Fortschritt ist es möglich geworden,
einen noch größeren Anteil Zellstoff durch Holzschliff zu ersetzen und so durch
die Einsparung von Holz volkswirtschaftlich und wirtschaftlich ebenfalls sehr wesentliche
Vorteile zu erzielen.Only with the introduction of peroxide bleaching according to patent 931 Ego
it has become possible to bleach mechanically produced fibers and thereby
at the same time the possible uses
such substances in unimagined
Way to expand .. Peroxide bleaching not only overcomes the disadvantages
of reducing brightening, but also at the same time
advantages in terms of fiber technology. Because the ones bleached with peroxide
Fabrics not only have a higher whiteness, but also papers made from them
have better printability, improved opacity and make very soft
Leaves with a velvety handle. Through this progress it has become possible
to replace an even larger proportion of pulp with wood pulp and so on
economically and economically, the saving of wood is also very important
To achieve advantages.
Ein weiterer sehr bedeutender Vorteil der Peroxydbleiche ist der außerordentlich
geringe Verlust an Fasermaterial, denn die Ausbeuteverluste betragen meistens weniger
als z °/o. Der Bleichprozeß verläuft in ähnlicher Weise wie die Zellstoffbleiche,
d. h., mit steigender Temperatur und Stoffdichte verringert sich die Bleichzeit.
Im allgemeinen ist es zweckmäßig, bei höheren Stoffdichten zu arbeiten, denn experimentell
wurde festgestellt, daß. bei höherer Stoffdichte auch höhere Weißgehalte erzielt
werden. Der Weißgehalt ist im Gegensatz zu der reduzierenden Aufhellung durch Steigerung
der Peroxydzugabe in beliebiger Weise zu steigern, jedoch sind hier aus wirtschaftlichen
Gründen Grenzen gesetzt.Another very important advantage of peroxide bleaching is that it is extraordinary
low loss of fiber material, because the yield losses are usually less
as z ° / o. The bleaching process is similar to pulp bleaching,
d. That is, with increasing temperature and consistency, the bleaching time decreases.
In general, it is advisable to work at higher consistencies than experimentally
it was found that. with higher consistency, higher whiteness is also achieved
will. The whiteness is in contrast to the reducing brightening by increasing it
the addition of peroxide can be increased in any way, but these are economical
There are limits to reasons.
Nach der Einführung der Peroxydbleiche von Holzschliff in der Praxis
haben sich einige-Schwierigkeiten gezeigt, deren Abstellung von sehr wesentlicher
Bedeutung und bis jetzt noch nicht gelungen war. Mechanisch erzeugte Faserstoffe,
wie Holzschliff oder Strohstoff, sind immer ein sehr uneinheitliches Stoffgemisch,
das je nach Rohstoff- und Herstellungsart ganz verschieden zusammengesetzt ist.
Diese Uneinheitlichkeit in Verbindung mit noch vielen Fremdbestandteilen, die durch
das Wachstum sowie das Fabrikationswasser in den Stoff hineinkommen, verursacht
bei der Peroxydbleiche sehr erhebliche Schwierigkeiten, die besonders beim Arbeiten
in hoher Stoffdichte durch die dabei entstehende Konzentrierung dieser unerwünschten
Bestandteile sich bis zum völligen Versagen einer Bleichwirkung steigern können.
Begründet ist dies durch unerwünschte Nebenreaktionen mit diesen Stoffen, die sehr
hohe Sauerstoffverluste zur Folge haben. Holzstoff oder Strohstoff ist außerdem
ein sehr fruchtbarer Nährboden für die Bildung und das Wachstum von Bakterien und
die Bildung von Enzymen, die durch ihre zersetzende Wirkung auf das Peroxyd ebenfalls
sehr störend wirken.After the introduction of peroxide bleaching of wood pulp in practice
Some difficulties have been shown, the remedying of which is very essential
Meaning and had not yet succeeded. Mechanically produced fibers,
like wood pulp or raw material, are always a very inconsistent mixture of substances,
which is composed very differently depending on the raw material and production method.
This inconsistency in connection with many foreign components that are caused by
the growth and the production water get into the fabric
very considerable difficulties in peroxide bleaching, especially when working
in high consistency due to the resulting concentration of these undesirable
Components can increase to the point of complete failure of a bleaching effect.
This is justified by undesirable side reactions with these substances, which
result in high oxygen losses. Wood pulp or raw material is also
a very fertile breeding ground for the formation and growth of bacteria and
the formation of enzymes, which also has a destructive effect on the peroxide
very annoying.
Um diese Störungen und Schwierigkeiten zu überwinden, wurde bereits
die Vorbehandlung solcher Stoffe mit starken Mineralsäuren oder Chlorlösungen empfohlen.
Man konnte mit solchen Vorbehandlungen einen vollen Erfolg jedoch nicht erzielen,
da die restlose Beseitigung der Störungen hierdurch nicht erreicht wurde. Die mechanisch
erzeugten Faserstoffe sind außerdem infolge ihrer Feinheit gegen solche angriffsfähigen
Chemikalien, wie starke Mineralsäuren oder Chlor, sehr erheblichen Faserschädigungen
und Verlusten ausgesetzt. Es gibt Bakterien und Enzyme, die in saurem Medium ebenfalls
gedeihen, so daß durch die saure Behandlung allein schon aus diesen i Grund keine
restlose Beseitigung der hierdurch hervorgerufenen Störungen erfolgen kann. Bei
der Behandlung mit Chlor ist ferner die Bildung von Ligninchlorid, das gelb- bis
orangegefärbt ist, ein störender Faktor, der diese Arbeitsweise illusorisch macht.To overcome these disorders and difficulties, has already been
the pretreatment of such substances with strong mineral acids or chlorine solutions is recommended.
However, you could not achieve complete success with such pretreatments,
since the complete elimination of the malfunctions was not achieved by this. The mechanical
The fibers produced are also vulnerable to such attack due to their fineness
Chemicals, such as strong mineral acids or chlorine, cause very significant fiber damage
and exposed to losses. There are bacteria and enzymes that work in acidic media as well
flourish, so that the acidic treatment for this i reason alone does not
the resulting malfunctions can be completely eliminated. at
Treatment with chlorine also results in the formation of lignin chloride, which is yellow to
is colored orange, a disruptive factor that makes this way of working illusory.
In Verbesserung und Fortführung des Verfahrens gemäß Patent 931 69o
wurde nun überraschenderweise gefunden, daß durch eine Vorbehandlung des Fasermaterials
mit Chlordioxyd oder Chlordioxyd abgebenden oder bildenden Mitteln, wie z. B. Natriumchlorit,
die vorgenannten Schwierigkeiten und Störungen restlos beseitigt werden. Es war
zudem nicht zu erwarten, daß bereits verhältnismäßig sehr geringe Mengen Chlordioxyd,
z. B. o.,2 bis 3 Oh, bezogen auf angewandten Faserstoff, wie Holzschliff, im allgemeinen
zur Erzielung des gewünschten Effekts vollkommen ausreichen. Es wurden mit Hilfe
einer solchen Vorbehandlung bei der nachfolgenden Peroxydbleiche vorzügliche Ergebnisse
hinsichtlich Weißgehalt, Faserschonung und Ausbeute erzielt. Es hat sich darüber
hinaus gezeigt, daß im allgemeinen durch die Vorbehandlung mit Chlordioxyd ein geringerer
Aufwand an Peroxyd genügt, um auf einen bestimmten Weißgrad zu bleichen, wie dies
nach den bisherigen Arbeitsweisen erforderlich war. Durch diese der Chlordioxydvorbehandlung
zuzuschreibende Wirkungsweise ist es erst möglich geworden, bei Holz-und Strohstoff
Bleicheffekte zu erreichen, wie dies bisher nur bei bleichfähigen und dementsprechend
hochgebleichten Sulfitzellstoffen möglich war. Dadurch ist es wiederum möglich.
geworden, diese teuren Zellstoffe durch Holzstoff oder Strohstoff zu ersetzen und
dadurch wirtschaftlich sowie volkswirtschaftlich durch die Einsparung sehr bedeutender
Holzmengen große Fortschritte zu erzielen.In improvement and continuation of the process according to patent 931 69o
it has now been found, surprisingly, that by pretreating the fiber material
with chlorine dioxide or chlorine dioxide releasing or forming agents such. B. Sodium Chlorite,
the aforementioned difficulties and disruptions are completely eliminated. It was
in addition, it is not to be expected that even relatively small amounts of chlorine dioxide,
z. B. o., 2 to 3 Oh, based on the fiber used, such as wood pulp, in general
sufficient to achieve the desired effect. There were help
Such a pretreatment gives excellent results in the subsequent peroxide bleaching
achieved in terms of whiteness, fiber protection and yield. It's got to be about it
In addition, it has been shown that, in general, the pretreatment with chlorine dioxide is less
It is enough to use peroxide to bleach to a certain degree of whiteness, like this
was required according to the previous working methods. Through this the chlorine dioxide pretreatment
Attributable mode of action has only become possible with wood and straw
To achieve bleaching effects, as was previously only possible with bleachable and accordingly
highly bleached sulfite pulps was possible. This in turn makes it possible.
have become to replace these expensive pulps with wood pulp or raw material and
as a result, economically and economically, as a result of the savings, it is very significant
Lumber to make great strides.
Die Farbe mechanisch erzeugter Faserstoffe ist von dem Ausgangsmaterial
- z. B. ist Holzschliff aus Fichtenholz wesentlich heller als Holzschliff aus Buchenholz
- sowie von der Art des Herstellungsverfahrens abhängig. Die Art und Farbe des urigebleichten
Stoffes ist dadurch wieder für den Grad der Bleichfähigkeit bestimmend. Dieser Einfluß
geht so weit, daß manche Stoffe, wie z. B. Braunholzschliff, bisher als unbleichbar
bezeichnet werden mußten. Auch diese Schwierigkeiten und Unterschiede werden durch
die Chlordioxydvorbehandlung so weitgehend ausgeglichen, daß es hierdurch erst möglich
wurde, diese Stoffe mit Peroxyd erfolgreich und wirtschaftlich zu bleichen.The color of mechanically produced fibers is from the raw material
- e.g. B. wood pulp from spruce wood is much lighter than wood pulp from beech wood
- as well as depending on the type of manufacturing process. The type and color of the rustic bleached
The substance is again decisive for the degree of bleaching ability. This influence
goes so far that some substances such. B. Brownwood sanding, so far as unbleachable
had to be designated. These difficulties and differences are also caused by
the chlorine dioxide pretreatment is so largely balanced out that this makes it possible for the first time
was able to successfully and economically bleach these fabrics with peroxide.
Die Chlordioxydvorbehandlung kann nicht in ihrer Wirkung durch willkürliche
Erhöhung der Zugabe gesteigert werden, da sonst ein Herauslösen von Lignin stattfinden
würde, was keineswegs der Zweck dieser Vorbehandlung ist. Darin unterscheidet sich
die vorliegende Erfindung grundlegend von anderen Bleichverfahren, die zur Herstellung
ligninfreier, uriverholzter Faserstoffe
dienen und bei denen zum
Zweck einer vollkommenen Entfernung von Lignin vor der Peroxydbleiche eine alkalische
Kochung oder eine Chlorierung mit elementarem Chlor oder Hypochlorit mit einem dem
Ligninanteil entsprechenden Chemikalienaufwand durchgeführt werden muß. Demgegenüber
soll hier nur so viel Chlordioxyd zugesetzt werden, daß die zur Wirkung gelangende
Menge für die Beseitigung der vorbeschriebenen störenden Substanzen notwendig ist.
Der zu bleichende Stoff soll gewissermaßen für die nachfolgende Peroxydbleiche vorbereitet
und aktiviert werden. Eine gewisse Aktivierung findet insofern statt, als die Peroxydbleiche
tatsächlich überraschenderweise auch schneller vonstatten geht, d. h., der angestrebte
Weißegrad wird nach einer Chlordioxydvorbe-handlung schneller erreicht, als dies
ohne Vorbehandlung möglich ist.The effect of the chlorine dioxide pretreatment cannot be arbitrary
Increasing the addition must be increased, as otherwise the lignin will leach out
would, which is by no means the purpose of this pretreatment. This differs
fundamentally differentiate the present invention from other bleaching processes used to manufacture
lignin-free, uriverwood-based fibers
serve and where to
Purpose of a complete removal of lignin before peroxide bleaching an alkaline one
Boiling or chlorination with elemental chlorine or hypochlorite with one of the
Chemical expenditure corresponding to the lignin content must be carried out. In contrast
only enough chlorine dioxide should be added here to ensure that it has an effect
Amount is necessary for the elimination of the disruptive substances described above.
The fabric to be bleached should, so to speak, be prepared for the subsequent peroxide bleaching
and activated. A certain activation takes place insofar as the peroxide bleaching
actually surprisingly also happens faster, d. i.e., the one aimed at
Whiteness is achieved faster than this after chlorine dioxide pre-treatment
is possible without pre-treatment.
Die für diese spezielle Vorbehandlung erforderlichen Chlordioxydmengen
bewegen sich daher in sehr engen Grenzen. Normalerweise genügen Aufwände von weniger
als i % Chlordioxyd, bezogen auf absolut trockenes Stoffgewicht. Nur in anormal
schwierigen Fällen, bei denen eine Peroxydbleiche bisher nicht möglich war, sind
Aufwände an Chlordioxyd bis zu etwa 3 % erforderlich, um den gewünschten vorbereitenden
und aktivierenden Effekt zu erzielen. Im allgemeinen wird bei der Vorbehandlung
mit Chlorit der gewünschte Effekt auch ohne Zusatz von Säure, um die Entwicklung
von Chlordioxyd zu bewirken, erreicht. Es hat sich gezeigt, daß Holzschliff od.
dgl. bis zu einem gewissen Grad die Bildung von Chlordioxyd aus Chlorit fördert.
Handelt es sich jedoch um einen Prozeß, bei dem die Holzschliffbleiche in möglichst
kurzer Zeit durchgeführt werden muß, z. B. bei einer voll kontinuierlichen Arbeitsweise,
so können zur Beschleunigung der Chlordioxydbildung geringe Mengen Säure zugesetzt
werden. In der Regel empfiehlt es sich, hierbei einen pH-Wert von q. nicht zu unterschreiten,
da sonst eine Chlorierung von Lignin in unerwünschtem Ausmaß einsetzen kann.The quantities of chlorine dioxide required for this special pretreatment
therefore move within very narrow limits. Usually less effort is sufficient
as i% chlorine dioxide, based on absolutely dry fabric weight. Only in abnormal
difficult cases in which peroxide bleaching was previously not possible
Expenditure of chlorine dioxide up to about 3% required to achieve the desired preparatory work
and to achieve an activating effect. In general, it is used during pretreatment
with chlorite the desired effect even without the addition of acid to the development
of chlorine dioxide achieved. It has been shown that wood pulp od.
Like. Promotes the formation of chlorine dioxide from chlorite to a certain extent.
However, it is a process in which the wood pulp bleaching in as possible
must be carried out for a short time, e.g. B. with a fully continuous working method,
small amounts of acid can be added to accelerate the formation of chlorine dioxide
will. As a rule, it is advisable to have a pH of q. not to fall below,
otherwise the chlorination of lignin can set in to an undesirable extent.
Bei der Durchführung der Erfindung wird die Chlordioxydbehandlung
bei Holzschliff zweckmäßig im Schleifer unter Ausnutzung der dort entstehenden Schleiftemperatur
vorgenommen, wodurch eine Verkürzung der Reaktionszeit für diese Vorbehandlung erzielt
wird.In practicing the invention, chlorine dioxide treatment is used
when sanding wood, it is advisable to use the grinder using the grinding temperature that occurs there
made, whereby a shortening of the reaction time for this pretreatment achieved
will.
Da zwischen den Holzschliff sorten je nach Holzart und Wachstum erhebliche
Unterschiede bestehen, können die für das Verfahren gemäß der Erfindung günstigsten
Arbeitsbedingungen innerhalb gewisser Grenzen schwanken, die jedoch in wenigen Vorversuchen
in einfacher Weise ermittelt werden können. So können z. B. bei bestimmten Holzsorten
die besten Ergebnisse bei einem pH-Wert von 6 bis 7 während der Peroxydbleiche erzielt
werden, während bei einem Holzschliff anderen Ursprungs ein pH-Wert zwischen 8 und
9 zweckmäßiger sein kann.Since there is a considerable difference between the wood pulp varieties depending on the type of wood and growth
There may be differences which are most favorable for the method according to the invention
Working conditions fluctuate within certain limits, however, in a few preliminary tests
can be determined in a simple manner. So z. B. with certain types of wood
achieves best results at pH 6 to 7 during peroxide bleaching
while a wood pulp of a different origin has a pH value between 8 and
9 may be more appropriate.
Beispiele i. ioo kg Holzschliff (absolut trocken gerechnet) werden
bei einer Stoffdichte von 4'/o mit 0,3 0/0 Chlordioxyd gut vermischt. Nach
einer Reaktionszeit von i Stunde wird der Stoff auf 2o % eingedickt und mit 1,q.0/0
Peroxydlösung in Form von Natriumsuperoxyd oder Wasserstoffsuperoxyd gut vermischt.
In bekannter und üblicher Weise läßt man dieses Gemisch bei einem pH-Wert zwischen
5 und 9 und einer Reaktionstemperatur von 3o bis 40' ° C ungefähr 2 Stunden aufeinander
einwirken. Nach dieser Zeit wird der Stoff mit schwefliger Säure neutralisiert und
das überschüssige Peroxyd vernichtet.Examples i. 100 kg of ground wood (calculated absolutely dry) are mixed well with 0.3 % chlorine dioxide at a consistency of 4%. After a reaction time of 1 hour, the substance is thickened to 20% and mixed well with 1.0 / 0 peroxide solution in the form of sodium peroxide or hydrogen peroxide. In a known and customary manner, this mixture is allowed to act on one another at a pH between 5 and 9 and a reaction temperature of 30 to 40 ° C. for about 2 hours. After this time, the substance is neutralized with sulphurous acid and the excess peroxide is destroyed.
2. An dem Schleifer wird eine Vorrichtung eingebaut, aus der dem den
Schleifer verlassenden Holzschliff kontinuierlich eine genau dosierte Menge Natriumchloritlösung
zutropft, welche einer Zugabe von 0,5 %, bezogen auf absolut trocken gedachten Holzschliff,
entspricht. Bei der hier herrschenden Temperatur von etwa 6o bis 70° C ist die Reaktion
in ungefähr 1/z Stunde beendet, so daß der Holzschliff keine besondere Lagerzeit
benötigt und der Grob- und Feinsortierung in üblicher Weise zugeführt werden kann.
Nach dem Eindicken wird der Stoff in bekannter Weise mit Peroxyd gebleicht.2. A device is installed on the grinder from which the
Grinder leaving the wood pulp continuously a precisely dosed amount of sodium chlorite solution
added dropwise, which is an addition of 0.5%, based on absolutely dry wood pulp,
is equivalent to. The reaction takes place at the prevailing temperature of around 6o to 70 ° C
Finished in about 1/2 hour, so that the wood pulp does not have a special storage time
required and can be fed to the coarse and fine sorting in the usual way.
After thickening, the fabric is bleached with peroxide in a known manner.